DE3806996A1 - Verteilergetriebegehaeuse fuer ein automatikgetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gehäusekonstruktion zur Aufnahme eines Automatikgetriebes und insbesondere auf ein Verteilergetriebegehäuse für ein Automatikgetriebe der querliegenden Bauart.

Wie in der einschlägigen Technik allgemein bekannt ist, werden in einem Automatikgetriebe mehrere Sätze von Plane­ tenrädern verwendet, von denen jeder drei Elemente hat, de­ ren eines festgehalten oder blockiert wird, während die bei­ den anderen Elemente dazu dienen, als Eingangs- oder Aus­ gangsglieder zu wirken, um eine Mehrzahl von Übersetzungs­ verhältnissen herbeizuführen. Diese drei Elemente der Pla­ netenradsätze werden durch Reibschlußglieder, die Kupplun­ gen und Bremsen von im allgemeinen nasser Bauart umfassen, angezogen oder eingerückt. Als Ergebnis dessen weist das Automatikgetriebe eine ganze Reihe von Bauteilen auf, die geschmiert werden müssen. Insbesondere sind bei dem querlie­ genden Automatikgetriebe, das in der JP-Patent-Veröffentli­ chung Nr. 58-17 896 offenbart ist, die Bauteile, wie die Bremsen und Kupplungen, so konzentrisch wie möglich zum Pla­ netenradsatz angeordnet, um der Forderung für eine Verkür­ zung der Gesamtlänge des Getriebes zu entsprechen. Diese konzentrische Anordnung führt zu einer Vereinzelung der zu schmierenden Teile in der radialen Richtung, wobei diese Teile mittels Pumpendruck oder Zentrifugalkraft zwangsläu­ fig geschmiert werden. Das Schmiermittel, das die Zahnflächen der Getrieberäder und die Reibschlußglieder der Lamellen­ kupplungen der nassen Bauart geschmiert hat, fließt letzt­ lich in den Ölsumpf nach unten. Durch die in jüngerer Zeit bestehende Tendenz zu höheren Drehzahlen einer Maschine wer­ den jedoch die folgenden Probleme aufgeworfen.

Das Schmiermittel, das die Planetenradsätze und die Lamel­ lenkupplungen der nassen Bauart geschmiert hat, wird all­ mählich dazu gebracht, durch die Zentrifugalkraft radial auswärts zu fließen, bis es von den drehenden Bauteilen weggespritzt wird. Das hat zur Folge, daß das an der Innen­ wand des Gehäuses aufgefangene Schmiermittel in den Ölsumpf tropft, so daß es wiederum zu den Planetenradsätzen usw. gefördert werden kann.

Wenn lediglich diese Umlaufzyklen wiederholt werden, so wird das Schmiermittel allmählich auf eine höhere Temperatur er­ wärmt und zur Bildung von Blasen durchgerührt. Diese Tenden­ zen sind umso bedenklicher, je höher die Drehzahlen der Ma­ schine sind, d.h., je größer die Eingangsleistung am Auto­ matikgetriebe ist. Als Folge dessen wird der Schmiermittel­ spiegel im Ölsumpf durch die sowohl auf dem Anstieg in der Öltemperatur wie auf der Blasenbildung auf Grund der Rühr­ wirkung beruhende volumetrische Ausdehnung angehoben. Da­ durch wird aber das Aufrühren des Schmiermittels wiederum verstärkt. Diese Teufelskreise werden wiederholt, so daß Probleme, wie ein Leistungsverlust oder die Verkürzung der Verwendungszeit des Schmiermittels selbst und die Verkürzung der Lebensdauer des Automatikgetriebes als Ganzes, hervor­ gerufen werden.

Im Fall einer Hochgeschwindigkeitsmaschine wird die auf das Schmiermittel im Automatikgetriebe ausgeübte Zentrifugal­ kraft erhöht oder verstärkt, so daß mehr Schmiermittel ver­ spritzt wird, welches häufig wieder auf die drehenden Bau­ teile tropft, nachdem es von der Innenwand des Gehäuses auf­ gefangen worden ist. Das hat zum Ergebnis, daß die Kühlge­ schwindigkeit des Schmiermittels absinkt, womit die Öltempera­ tur und die volumetrische Expansion erheblich ansteigen, so daß der Druck im Gehäuse auf einen hohen Wert angehoben wird. Insofern wird das Schmiermittel durch die Zentrifugal­ kraft noch mehr verteilt und möglicherweise durch ein Entlüf­ tungselement nach außen geblasen.

Der Erfindung liegt insofern die Aufgabe zugrunde, ein Ver­ teilergetriebegehäuse zu schaffen, das auf Grund seiner Kon­ struktion eine ausgezeichnete Kühlleistung für das Schmier­ mittel hat.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird das Verteilergetriebegehäuse gemäß der Erfindung mit einem Ölrücklaufkanal ausgestattet, der zwischen einem drehenden Bauteil eines Getrieberadsatzes und einer Gehäusewandung ausgebildet wird, um in diesem das vom drehenden Bauteil verspritzte Schmieröl zu führen und in den Ölsumpf zurückzuleiten. In einem ein Wechselgetrie­ begehäuse umfassenden Automatikgetriebe, dessen Achse quer zum Fahrzeug liegt, umfaßt das Verteilergetriebegehäuse ge­ mäß der Erfindung insbesondere eine den Außenumfang des Ge­ trieberadsatzes umschließende Gehäusewandung, einen unterhalb des Getrieberadsatzes ausgebildeten Ölsumpf und eine Trenn­ wand, die so ausgebildet ist, daß sie sich zwischen dem radial äußersten der drehenden Bauteile des Getrieberad­ satzes und der Gehäusewandung an der Frontseite des Fahr­ zeugs von der Oberseite des äußersten drehenden Bauteils in dessen Drehrichtung bei einem Hochgeschwindigkeits-Über­ setzungsverhältnis erstreckt, um zwischen ihr selbst und der Gehäusewandung einen Ölrücklaufkanal abzugrenzen, der vor dem drehenden Bauteil liegt und an seinem oberen Teil mit einer Eintrittsöffnung zur Aufnahme des vom drehenden Bauteil weggespritzten Schmieröls sowie mit einer zum Öl­ sumpf offenen Austrittsöffnung versehen ist.

Gemäß der Erfindung wird das vom drehenden Bauteil durch die auf dessen Umdrehungen beruhende Zentrifugalkraft weg­ geschleuderte Schmiermittel in den Ölrücklaufkanal an der oberhalb des drehenden Bauteils offenen Eintrittsöffnung geführt. Das von dem drehenden Bauteil aufgenommene Schmier­ mittel, welches im Ölsumpf aufgerührt wird, wird durch die Zentrifugalkraft, während es von dem drehenden Bauteil auf­ wärts geführt wird, verspritzt, so daß der größte Teil des Schmiermittels von der Eintrittsöffnung in den Ölrücklaufka­ nal geleitet wird. Das in diesen Kanal eingeführte Schmier­ mittel fließt in diesem in Richtung zur Austrittsöffnung und tropft von dieser in den Ölsumpf. Das hat zum Ergebnis, daß das vom drehenden Bauteil verspritzte Schmiermittel dar­ an gehindert wird, wiederum auf das drehende Bauteil zu trop­ fen, bevor es zum Ölsumpf zurückkehrt. Weil darüber hinaus der Ölrücklaufkanal an der Frontseite des Fahrzeugs angeord­ net ist, wird das durch diesen fließende Schmiermittel wirk­ sam durch den auftreffenden Fahrtwind gekühlt.

Der Erfindungsgegenstand wird unter Bezugnahme auf die Zeich­ nungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht bzw. einen Schnitt durch das Verteiler­ getriebegehäuse, das in der Querrichtung des Fahr­ zeugs angeordnet ist;

Fig. 2 einen Teil-Schnitt durch das Verteilergetriebege­ häuse mit einem Getrieberadsatz.

In Fig. 1 ist die Frontseite des Fahrzeugs durch den Pfeil A angedeutet. Das Verteilergetriebegehäuse 1 ist für ein quer­ liegendes Automatikgetriebe bestimmt. Ein Drehmomentwandler­ gehäuse 2 geht in ein Wechselgetriebegehäuse 3 über, von dem der größte Teil durch eine Gehäusewandung 4 umhüllt ist und dessen untere Seite zu einem Ölsumpf 5 offen ist. Die Frontfläche der Gehäusewandung 4 bildet eine stehende, ebene Wand, die der Frontseite des Fahrzeugs zugewandt ist, wäh­ rend die Rückfläche eine Wand mit einem bogenförmigen Ab­ schnitt bildet. Die Oberseite der Gehäusewandung 4 ist teil­ weise offen und bildet eine Öffnung 6, die von einem Deckel 7 dicht verschlossen wird. Für diesen Deckel 7 ist es aus­ reichend, wenn er die Öffnung 6 abdichten kann. Insofern kann der Deckel 7 auch noch mit einem (nicht gezeigten) Hilfs-Ölsumpf ausgestattet sein, wenn er zu einem geeigne­ ten Behälter ausgebildet wird.

Etwa im halben Bereich zwischen einem Getrieberadsatz 8, der in dem Getriebegehäuse 3 aufgenommen ist, und der Gehäu­ sewandung 4 ist an der Frontseite eine Trennwand 9 angeord­ net, die einen Krümmungsradius hat, der im allgemeinen gleich demjenigen der hinteren Hälfte der Gehäusewandung 4 ist, so daß zwischen der Trennwand 9 und der Gehäusewan­ dung 4 ein Ölrücklaufkanal 10 ausgebildet wird. Insbesonde­ re erstreckt sich der eine Endabschnitt der Trennwand 9 über den Getrieberadsatz 8 und geringfügig nach rückwärts, um eine Eintrittsöffnung 11 für den Ölrücklaufkanal 10 zu bilden. Der andere Endabschnitt der Trennwand 9 verläuft bis unterhalb des Getrieberadsatzes 8, um eine Austritts­ öffnung 12 zwischen der Trennwand und dem frontseitigen Teil der Gehäusewandung 4 abzugrenzen, wobei die Austritts­ öffnung zum Ölsumpf 5 hin offen ist.

In Fig. 1 sind noch eine Lagerbuchse 13 für eine Vorgele­ gewelle und ein vorderes Differentialgehäuse 14 dargestellt.

Der Schnitt von Fig. 2 zeigt den Zustand, in dem der Getrie­ beradsatz 8 in dem Verteilergetriebegehäuse 1 aufgenommen ist, wobei der Schnitt von der Rückseite des Fahrzeugs zu betrachten ist. Das Drehmomentwandlergehäuse 2 und das Wech­ selgetriebegehäuse 3 sind durch eine Ölpumpe 15, durch die sich eine Antriebswelle 16 erstreckt, voneinander getrennt. Die Antriebswelle 16 ist sowohl mit der Trommel 18 einer K1-Kupplung 17 als auch mit der Nabe 20 einer K2-Kupplung 19 verbunden. Diese K2-Kupplung 19 weist eine mit einer Ver­ bindungstrommel 22 vereinigte Trommel 21 auf. Die Verbin­ dungstrommel 22 ist innerhalb des Innenumfangs der erwähn­ ten Trennwand 9 angeordnet und umschließt die K1-Kupplung 17, die K2-Kupplung 19 sowie einen vorderen Planetenradsatz 23, wobei sie mit dem Sonnenrad 24 des Planetenradsatzes 23 vereinigt ist. Der vordere Planetenradsatz 23 hat ein Ringrad 25, das mit der Nabe 26 der K1-Kupplung 17 vereinigt ist, während sein Träger oder Steg 27 mit einer Vorgelege­ welle 28 verbunden ist. Das Sonnenrad 24 des vorderen Pla­ netenradsatzes 23 ist mit dem Sonnenrad 30 eines hinteren Planetenradsatzes 29 vereinigt. Die Sonnenräder 24 und 30 werden in ausgewählter Weise durch eine B1-Bremse 31 ge­ bremst. Diese Bremse ist um den Außenumfang der Verbindungs­ trommel 22 herum angeordnet und durch eine Freilauf- oder Einwegkupplung 32 mit einer B2-Bremse verbunden, so daß ihre Drehungen in der einen Richtung in ausgewählter Weise bloc­ kiert werden. Das Ringrad 34 des hinteren Planetenradsatzes 29 ist mit der Vorgelegewelle 28 verbunden, während der Steg 35 des Planetenradsatzes 29 mit einem vorbestimmten orts­ festen Teil durch eine Freilaufkupplung 36 und eine B3-Bremse 37 verbunden ist. In einem Teil des oberen Umfangs der Öl­ pumpe 15 ist eine zum Wechselgetriebegehäuse 3 hin gerichte­ te Entlüftungsöffnung 39 ausgebildet, die mit einem Lüf­ tungselement 38 in Verbindung steht. Die K1-Kupplung 17, die K2-Kupplung 19, die B1-Bremse 31, die B2-Bremse 33 und die B3-Bremse 37 werden durch ihre jeweiligen hydraulischen Servomechanismen betätigt. An das Automatikgetriebe mit dem beschriebenen Aufbau schließt sich ein (nicht gezeigter) Overdrive- oder Schnellgang-Mechanismus an.

In dem Getrieberadsatz 8 mit dem beschriebenen Aufbau wird die mit den Sonnenrädern 24 und 30 vereinigte Verbindungs­ trommel 32 mit einer niedrigen oder ersten Vorwärtsdrehzahl in einer zur Vorwärtsrichtung, die in Fig. 1 durch X ange­ deutet ist, entgegengesetzten Richtung gedreht und bei einer zweiten Vorwärtsdrehzahl angehalten, sie wird jedoch mit einer hohen Vorwärtsdrehzahl oder einer dritten oder höhe­ ren Drehzahl in der Vorwärtsrichtung X gedreht. Bei diesem Hochgeschwindigkeits-Übersetzungsverhältnis wird das Aufrüh­ ren und Verspritzen des Schmieröls gesteigert. Jedoch wird das von der Verbindungstrommel 22 aufgenommene Schmiermittel nach oben weggeschleudert. Als Ergebnis dessen wird der größte Teil des von der Verbindungstrommel 22 durch die Zentrifugalkraft weggeschleuderten Schmiermittels durch die am Ende der Trennwand 9 ausgebildete Eintrittsöffnung 11 in den Ölrücklaufkanal 10 geführt, so daß es vom Getriebe­ radsatz 8 getrennt ist. Dadurch wird die Möglichkeit zu einem Eintritt des Schmiermittels in die Entlüftungsöffnung 39 und damit zum Entlüftungselement 38 hin vermindert. Das Schmiermittel wird dann in Richtung des Pfeils Y (Fig. 1) geführt, bis es in den Ölsumpf 5 zurückkehrt. Während der Fahrt des Fahrzeugs trifft der eintretende Fahrtwind auf die Frontwand der Gehäusewandung 4, die den Ölrücklaufkanal mit begrenzt, so daß das Schmiermittel bei seinem Fließen im Rücklaufkanal 10 durch die Luft gekühlt wird.

Bei der beschriebenen Ausführungsform ist der Ölrücklaufka­ nal 10 so ausgebildet, daß er der als drehendes Bauteil dienenden Verbindungstrommel 22 gegenüberliegt. Die Erfin­ dung ist jedoch nicht auf diese Ausbildung begrenzt, sondern kann derart abgewandelt werden, daß der Ölrücklaufkanal in Gegenüberlage zu einem anderen drehenden Bauteil ausgebildet wird.

Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung ergibt, wird bei dem erfindungsgemäßen Verteilergetriebegehäuse das von dem in diesem aufgenommenen drehenden Bauteil weggespritzte Schmieröl in den Ölrücklaufkanal, der zwischen dem drehen­ den Bauteil und der Gehäusewandung ausgebildet ist, geführt, so daß es unter einer Abtrennung vom drehenden Bauteil zum Ölsumpf zurückgeleitet wird. Als Ergebnis dessen wird das vom drehenden Bauteil weggespritzte Schmiermittel weder von diesem erneut aufgefangen noch einem Schub oder Scheren aus­ gesetzt, sondern im Verlauf seiner Rückkehr ausreichend ge­ kühlt, so daß seine Temperatur nicht ansteigen wird. Es ist insofern durch die Erfindung möglich, den Temperaturanstieg des Schmiermittels und den daraus resultierenden Anstieg im Ölspiegel zu verhindern, so daß dadurch eine Verkürzung der Nutzungszeit des Öls und ein auf ein unnötiges Aufrühren des Öls zurückzuführender Leistungsverlust unterbunden werden. Ferner ist es möglich, die Standzeit der zu schmierenden Bauteile, wie einer Lamellenkupplung der nassen Bauart, zu steigern und Geschwindigkeitsänderungsstöße des Automatik­ getriebes, die ansonsten durch die Änderungen in den Kennwer­ ten als ein Ergebnis des Temperaturanstiegs hervorgerufen werden können, zu verhindern. Darüber hinaus ist gemäß der Erfindung der Ölrücklaufkanal in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs vor dem drehenden Bauteil angeordnet, so daß die Kühlwirkung durch den einfallen­ den Fahrtwind gegenüber dem Schmiermittel verbessert wird.

Claims (10)

1. Verteilergetriebegehäuse für ein Automatikgetriebe mit einem quer an einem Fahrzeug gelagerten Wechselgetriebe­ gehäuse, in dem eine Mehrzahl von drehenden Bauteilen auf einer gemeinsamen Achse angeordnet ist, das einen Getrie­ beradsatz aufnimmt, gekennzeichnet - durch eine den Außenumfang des Getrieberadsatzes (8) abdeckende Gehäusewandung (4),

- durch einen unterhalb des Getrieberadsatzes (8) ausgebil­ deten Ölsumpf (5) und

- durch eine Trennwand (9), die sich zwischen dem radial äußersten (22) der drehenden Bauteile des Getrieberad­ satzes (8) sowie der Gehäusewandung (4) von der Ober- zur Unterseite des äußersten drehenden Bauteils er­ streckt und zwischen ihr selbst sowie der Gehäusewandung einen Schmieröl in den Ölsumpf (5) führenden Ölrücklauf­ kanal (10) abgrenzt.

2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (9) mit Bezug auf das Fahrzeug vor dem äußer­ sten drehenden Bauteil (22) angeordnet ist.

3. Gehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das äußerste drehende Bauteil (22) in einem Hochge­ schwindigkeits-Übersetzungsverhältnis in einer Richtung vom oberen zum unteren Ende der Trennwand (9) dreht und daß die Öffnung zwischen der oberen Kante der Trennwand (9) sowie der Gehäusewandung (4) eine Eintrittsöffnung (11) für den Ölrücklaufkanal (10) und die Öffnung zwi­ schen der unteren Kante der Trennwand sowie der Gehäuse­ wandung eine Austrittsöffnung (12) für den Ölrücklauf­ kanal (10) bilden.

4. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der auf der Rückseite des Getriebe­ radsatzes (8) liegende Teil der Gehäusewandung (4) bogen­ förmig um die Achse des Getrieberadsatzes herum verläuft und die Trennwand (9) eine im wesentlichen gleich der Krümmung des rückwärtigen Teils der Gehäusewandung (4) ausgebildete Bogenform aufweist.

5. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusewandung (4) mit einem ab­ nehmbaren Deckel (7), der den oberhalb der Trennwand (9) liegenden Teil der Gehäusewandung verschließt, versehen ist.

6. Gehäuse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (7) mit einem Hilfs-Ölsumpf ausgestattet ist.

7. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das äußerste drehende Bauteil eine zylindrische, eine Drehkraft übertragende Verbindungs­ trommel (22) ist.

8. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das äußerste drehende Bauteil (22) das Schmieröl aus dem Inneren des Ölsumpfes (5) auf­ wärts führt.